Um objeto apoiado sobre a plataforma de pesagem de uma balança de molas tem seu peso avaliado em 15N. Quando esse objeto cai de uma altura de 20 m e está em movimento, ele:
Soluções para a tarefa
Resposta:
As balanças são dispositivos utilizados para medir a massa de um corpo e constituem um dos instrumentos de medida mais antigos utilizados pelo homem. As primeiras balanças foram inventadas há cerca de sete mil anos. Inicialmente elas eram constituídas apenas por uma barra que tinha em cada extremidade um prato. Em um desses pratos era colocado um peso de referência, enquanto, no outro prato, o objeto que se pretendia descobrir o peso. Quando o equilíbrio era estabelecido, conhecia-se então o peso do objeto.
Atualmente existem diversos tipos de balança: balança de precisão, analítica, industrial, rodoviária, entre outras. Elas possuem as mais variadas utilidades, podendo pesar desde pequenas amostras de laboratório até veículos que pesam toneladas.
De acordo com o tipo de funcionamento, as balanças podem ser classificadas como:
Mecânicas: se forem constituídas por elementos mecânicos, como molas, hastes rígidas entre outros.
Eletrônicas: caso sejam compostas por elementos eletrônicos, como células de carga, microprocessadores, circuitos integrados, entre outros;
Híbridas: Se combinarem elementos mecânicos e eletrônicos.
O princípio de funcionamento das balanças mais utilizadas, que são as eletrônicas, baseia-se na relação entre a flexão de uma mola e a massa do objeto que se deseja pesar. De acordo com a Lei de Hook, a força elástica de uma mola é dada por
F = K . x
Sendo:
K – Constante elástica da mola;
x – deslocamento sofrido pela mola ao ser comprimida.
Ao colocar o objeto sobre a balança, ela está sujeita à força peso desse objeto, e a mola em seu interior sofre uma flexão x. Essa flexão faz com que entre em rotação um disco codificado que ativa detectores fotoelétricos por meio de ondas luminosas. Cada código do disco corresponde a um valor de peso. Apesar de o termo utilizado ser o peso, o que a balança mede é a massa dos corpos.